- 유사 구조를 갖는 바이러스를 비표지식으로 구별 가능한 분석 기술 - 코로나-19와 같은 유행성 전염병과 파생된 변종 검출 및 특정 가능 현재 일반적으로 활용되고 있는 SARS-CoV-2 검출법으로는 PCR검사와 신속항원검사가 있다. PCR검사는 정확성이 높으나 4시간 이상의 긴 검사시간이 소요되고, 신속항원검사는 검출시간이 20분 내로 짧지만 비슷한 단백질 구조를 갖는 시료들을 구별하기 어려워 정확도가 낮다는 한계가 있다. SARS-CoV-2가 포함된 베타코로나바이러스 속(genus)의 바이러스들은 82% 이상의 유사한 아미노산 배열을 보유하고 있어 이를 신속하게 검출할 진단 기술의 개발이 시급하다. 테라헤르츠 전자기파는 주파수 대역이 매우 넓어 생체분자의 고유 진동에 민감한 분광법에 활용할 경우 DNA, 아미노산, 단위체와 같은 생체시료들의 미세한 고유 정보 및 차이점까지 해석이 가능한 특성을 가진다. 그러나 테라헤르츠파는 극미량 존재하는 바이오 시료와의 낮은 상호작용 확률, 신호 증폭 기술의 부재 등의 측정 환경적 어려움으로 인하여 미량의 생체 내 시료를 직접 검출하기에 많은 어려움이 있었다. 연구진은 이를 극복하기 위하여 전자기파의 특정 대역 신호를 증폭시키는 메타물질을 이용하여 시료의 고유 정보가 반영된 테라헤르츠 광신호를 미량에서도 민감하게 측정할 수 있는 생체 분자 진단 플랫폼을 개발하였다. 우선 테라헤르츠 대역에서 우수한 흡수율을 갖는 아미노산을 특정한 후, 해당 신호를 증폭할 테라헤르츠 메타물질을 개발했다. 그리고 테라헤르츠 신호 변화를 면밀하게 관찰하기 위하여 메타물질 표면에 시료를 균일하게 분산시킨 후 시료의 광학 상숫값을 분석함으로써 수 분 이내로 단위체의 검출 및 전하량, 극성, 소수성 지표와 같은 시료 특성 및 양을 추론할 수 있었다. 또한, 아미노산 단위의 변화를 감지하여 유사한 구조를 갖는 변이 바이러스들을 특정하는데도 활용할 수 있었다. KIST 서민아 박사는 “향후 발생할 전염병과 그 변이들을 추적하는 진단 기술 개발에 테라헤르츠 분석법이 적용 가능할 것으로 전망 한다”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 중견연구자지원사업과 글로벌프론티어사업 및 KIST 주요사업으로 수행되었으며, 연구결과는 분석화학 분야 상위 국제 학술지인 ‘Biosensors and Bioelectronics’ (IF: 10.618, JCR 분야 상위 2.87%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Detection and discrimination of SARS-CoV-2 spike protein-derived peptides using THz metamaterials - (공동제1저자) 한국과학기술연구원 이수현 박사후연구원 - (공동제1저자) 한국과학기술연구원 이연경 학생연구원(박사과정) - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 송현석 선임연구원 - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 & 고려대학교 KU-KIST 융합대학원 서민아 책임연구원 그림 설명 [그림1] 테라헤르츠 메타물질을 이용한 SARS-CoV-2 단위체 검출 및 아미노산 단위 분석 고민감도 메타물질을 적용하여 SARS-CoV-2의 스파이크 단백질 내 수용체 결합 영역에 있는 핵심 단위체를 검출함. 표면처리기법과 건조방식의 최적화로 핵심 단위체를 나노갭에 균일하게 분산시켜 유사한 아미노산 배열을 갖는 SARS-CoV의 핵심 단위체로부터 구별함.

- 유사 구조를 갖는 바이러스를 비표지식으로 구별 가능한 분석 기술 - 코로나-19와 같은 유행성 전염병과 파생된 변종 검출 및 특정 가능 현재 일반적으로 활용되고 있는 SARS-CoV-2 검출법으로는 PCR검사와 신속항원검사가 있다. PCR검사는 정확성이 높으나 4시간 이상의 긴 검사시간이 소요되고, 신속항원검사는 검출시간이 20분 내로 짧지만 비슷한 단백질 구조를 갖는 시료들을 구별하기 어려워 정확도가 낮다는 한계가 있다. SARS-CoV-2가 포함된 베타코로나바이러스 속(genus)의 바이러스들은 82% 이상의 유사한 아미노산 배열을 보유하고 있어 이를 신속하게 검출할 진단 기술의 개발이 시급하다. 테라헤르츠 전자기파는 주파수 대역이 매우 넓어 생체분자의 고유 진동에 민감한 분광법에 활용할 경우 DNA, 아미노산, 단위체와 같은 생체시료들의 미세한 고유 정보 및 차이점까지 해석이 가능한 특성을 가진다. 그러나 테라헤르츠파는 극미량 존재하는 바이오 시료와의 낮은 상호작용 확률, 신호 증폭 기술의 부재 등의 측정 환경적 어려움으로 인하여 미량의 생체 내 시료를 직접 검출하기에 많은 어려움이 있었다. 연구진은 이를 극복하기 위하여 전자기파의 특정 대역 신호를 증폭시키는 메타물질을 이용하여 시료의 고유 정보가 반영된 테라헤르츠 광신호를 미량에서도 민감하게 측정할 수 있는 생체 분자 진단 플랫폼을 개발하였다. 우선 테라헤르츠 대역에서 우수한 흡수율을 갖는 아미노산을 특정한 후, 해당 신호를 증폭할 테라헤르츠 메타물질을 개발했다. 그리고 테라헤르츠 신호 변화를 면밀하게 관찰하기 위하여 메타물질 표면에 시료를 균일하게 분산시킨 후 시료의 광학 상숫값을 분석함으로써 수 분 이내로 단위체의 검출 및 전하량, 극성, 소수성 지표와 같은 시료 특성 및 양을 추론할 수 있었다. 또한, 아미노산 단위의 변화를 감지하여 유사한 구조를 갖는 변이 바이러스들을 특정하는데도 활용할 수 있었다. KIST 서민아 박사는 “향후 발생할 전염병과 그 변이들을 추적하는 진단 기술 개발에 테라헤르츠 분석법이 적용 가능할 것으로 전망 한다”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 중견연구자지원사업과 글로벌프론티어사업 및 KIST 주요사업으로 수행되었으며, 연구결과는 분석화학 분야 상위 국제 학술지인 ‘Biosensors and Bioelectronics’ (IF: 10.618, JCR 분야 상위 2.87%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Detection and discrimination of SARS-CoV-2 spike protein-derived peptides using THz metamaterials - (공동제1저자) 한국과학기술연구원 이수현 박사후연구원 - (공동제1저자) 한국과학기술연구원 이연경 학생연구원(박사과정) - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 송현석 선임연구원 - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 & 고려대학교 KU-KIST 융합대학원 서민아 책임연구원 그림 설명 [그림1] 테라헤르츠 메타물질을 이용한 SARS-CoV-2 단위체 검출 및 아미노산 단위 분석 고민감도 메타물질을 적용하여 SARS-CoV-2의 스파이크 단백질 내 수용체 결합 영역에 있는 핵심 단위체를 검출함. 표면처리기법과 건조방식의 최적화로 핵심 단위체를 나노갭에 균일하게 분산시켜 유사한 아미노산 배열을 갖는 SARS-CoV의 핵심 단위체로부터 구별함.

- 유사 구조를 갖는 바이러스를 비표지식으로 구별 가능한 분석 기술 - 코로나-19와 같은 유행성 전염병과 파생된 변종 검출 및 특정 가능 현재 일반적으로 활용되고 있는 SARS-CoV-2 검출법으로는 PCR검사와 신속항원검사가 있다. PCR검사는 정확성이 높으나 4시간 이상의 긴 검사시간이 소요되고, 신속항원검사는 검출시간이 20분 내로 짧지만 비슷한 단백질 구조를 갖는 시료들을 구별하기 어려워 정확도가 낮다는 한계가 있다. SARS-CoV-2가 포함된 베타코로나바이러스 속(genus)의 바이러스들은 82% 이상의 유사한 아미노산 배열을 보유하고 있어 이를 신속하게 검출할 진단 기술의 개발이 시급하다. 테라헤르츠 전자기파는 주파수 대역이 매우 넓어 생체분자의 고유 진동에 민감한 분광법에 활용할 경우 DNA, 아미노산, 단위체와 같은 생체시료들의 미세한 고유 정보 및 차이점까지 해석이 가능한 특성을 가진다. 그러나 테라헤르츠파는 극미량 존재하는 바이오 시료와의 낮은 상호작용 확률, 신호 증폭 기술의 부재 등의 측정 환경적 어려움으로 인하여 미량의 생체 내 시료를 직접 검출하기에 많은 어려움이 있었다. 연구진은 이를 극복하기 위하여 전자기파의 특정 대역 신호를 증폭시키는 메타물질을 이용하여 시료의 고유 정보가 반영된 테라헤르츠 광신호를 미량에서도 민감하게 측정할 수 있는 생체 분자 진단 플랫폼을 개발하였다. 우선 테라헤르츠 대역에서 우수한 흡수율을 갖는 아미노산을 특정한 후, 해당 신호를 증폭할 테라헤르츠 메타물질을 개발했다. 그리고 테라헤르츠 신호 변화를 면밀하게 관찰하기 위하여 메타물질 표면에 시료를 균일하게 분산시킨 후 시료의 광학 상숫값을 분석함으로써 수 분 이내로 단위체의 검출 및 전하량, 극성, 소수성 지표와 같은 시료 특성 및 양을 추론할 수 있었다. 또한, 아미노산 단위의 변화를 감지하여 유사한 구조를 갖는 변이 바이러스들을 특정하는데도 활용할 수 있었다. KIST 서민아 박사는 “향후 발생할 전염병과 그 변이들을 추적하는 진단 기술 개발에 테라헤르츠 분석법이 적용 가능할 것으로 전망 한다”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 중견연구자지원사업과 글로벌프론티어사업 및 KIST 주요사업으로 수행되었으며, 연구결과는 분석화학 분야 상위 국제 학술지인 ‘Biosensors and Bioelectronics’ (IF: 10.618, JCR 분야 상위 2.87%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Detection and discrimination of SARS-CoV-2 spike protein-derived peptides using THz metamaterials - (공동제1저자) 한국과학기술연구원 이수현 박사후연구원 - (공동제1저자) 한국과학기술연구원 이연경 학생연구원(박사과정) - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 송현석 선임연구원 - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 & 고려대학교 KU-KIST 융합대학원 서민아 책임연구원 그림 설명 [그림1] 테라헤르츠 메타물질을 이용한 SARS-CoV-2 단위체 검출 및 아미노산 단위 분석 고민감도 메타물질을 적용하여 SARS-CoV-2의 스파이크 단백질 내 수용체 결합 영역에 있는 핵심 단위체를 검출함. 표면처리기법과 건조방식의 최적화로 핵심 단위체를 나노갭에 균일하게 분산시켜 유사한 아미노산 배열을 갖는 SARS-CoV의 핵심 단위체로부터 구별함.

- 유사 구조를 갖는 바이러스를 비표지식으로 구별 가능한 분석 기술 - 코로나-19와 같은 유행성 전염병과 파생된 변종 검출 및 특정 가능 현재 일반적으로 활용되고 있는 SARS-CoV-2 검출법으로는 PCR검사와 신속항원검사가 있다. PCR검사는 정확성이 높으나 4시간 이상의 긴 검사시간이 소요되고, 신속항원검사는 검출시간이 20분 내로 짧지만 비슷한 단백질 구조를 갖는 시료들을 구별하기 어려워 정확도가 낮다는 한계가 있다. SARS-CoV-2가 포함된 베타코로나바이러스 속(genus)의 바이러스들은 82% 이상의 유사한 아미노산 배열을 보유하고 있어 이를 신속하게 검출할 진단 기술의 개발이 시급하다. 테라헤르츠 전자기파는 주파수 대역이 매우 넓어 생체분자의 고유 진동에 민감한 분광법에 활용할 경우 DNA, 아미노산, 단위체와 같은 생체시료들의 미세한 고유 정보 및 차이점까지 해석이 가능한 특성을 가진다. 그러나 테라헤르츠파는 극미량 존재하는 바이오 시료와의 낮은 상호작용 확률, 신호 증폭 기술의 부재 등의 측정 환경적 어려움으로 인하여 미량의 생체 내 시료를 직접 검출하기에 많은 어려움이 있었다. 연구진은 이를 극복하기 위하여 전자기파의 특정 대역 신호를 증폭시키는 메타물질을 이용하여 시료의 고유 정보가 반영된 테라헤르츠 광신호를 미량에서도 민감하게 측정할 수 있는 생체 분자 진단 플랫폼을 개발하였다. 우선 테라헤르츠 대역에서 우수한 흡수율을 갖는 아미노산을 특정한 후, 해당 신호를 증폭할 테라헤르츠 메타물질을 개발했다. 그리고 테라헤르츠 신호 변화를 면밀하게 관찰하기 위하여 메타물질 표면에 시료를 균일하게 분산시킨 후 시료의 광학 상숫값을 분석함으로써 수 분 이내로 단위체의 검출 및 전하량, 극성, 소수성 지표와 같은 시료 특성 및 양을 추론할 수 있었다. 또한, 아미노산 단위의 변화를 감지하여 유사한 구조를 갖는 변이 바이러스들을 특정하는데도 활용할 수 있었다. KIST 서민아 박사는 “향후 발생할 전염병과 그 변이들을 추적하는 진단 기술 개발에 테라헤르츠 분석법이 적용 가능할 것으로 전망 한다”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 중견연구자지원사업과 글로벌프론티어사업 및 KIST 주요사업으로 수행되었으며, 연구결과는 분석화학 분야 상위 국제 학술지인 ‘Biosensors and Bioelectronics’ (IF: 10.618, JCR 분야 상위 2.87%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Detection and discrimination of SARS-CoV-2 spike protein-derived peptides using THz metamaterials - (공동제1저자) 한국과학기술연구원 이수현 박사후연구원 - (공동제1저자) 한국과학기술연구원 이연경 학생연구원(박사과정) - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 송현석 선임연구원 - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 & 고려대학교 KU-KIST 융합대학원 서민아 책임연구원 그림 설명 [그림1] 테라헤르츠 메타물질을 이용한 SARS-CoV-2 단위체 검출 및 아미노산 단위 분석 고민감도 메타물질을 적용하여 SARS-CoV-2의 스파이크 단백질 내 수용체 결합 영역에 있는 핵심 단위체를 검출함. 표면처리기법과 건조방식의 최적화로 핵심 단위체를 나노갭에 균일하게 분산시켜 유사한 아미노산 배열을 갖는 SARS-CoV의 핵심 단위체로부터 구별함.

- 유사 구조를 갖는 바이러스를 비표지식으로 구별 가능한 분석 기술 - 코로나-19와 같은 유행성 전염병과 파생된 변종 검출 및 특정 가능 현재 일반적으로 활용되고 있는 SARS-CoV-2 검출법으로는 PCR검사와 신속항원검사가 있다. PCR검사는 정확성이 높으나 4시간 이상의 긴 검사시간이 소요되고, 신속항원검사는 검출시간이 20분 내로 짧지만 비슷한 단백질 구조를 갖는 시료들을 구별하기 어려워 정확도가 낮다는 한계가 있다. SARS-CoV-2가 포함된 베타코로나바이러스 속(genus)의 바이러스들은 82% 이상의 유사한 아미노산 배열을 보유하고 있어 이를 신속하게 검출할 진단 기술의 개발이 시급하다. 테라헤르츠 전자기파는 주파수 대역이 매우 넓어 생체분자의 고유 진동에 민감한 분광법에 활용할 경우 DNA, 아미노산, 단위체와 같은 생체시료들의 미세한 고유 정보 및 차이점까지 해석이 가능한 특성을 가진다. 그러나 테라헤르츠파는 극미량 존재하는 바이오 시료와의 낮은 상호작용 확률, 신호 증폭 기술의 부재 등의 측정 환경적 어려움으로 인하여 미량의 생체 내 시료를 직접 검출하기에 많은 어려움이 있었다. 연구진은 이를 극복하기 위하여 전자기파의 특정 대역 신호를 증폭시키는 메타물질을 이용하여 시료의 고유 정보가 반영된 테라헤르츠 광신호를 미량에서도 민감하게 측정할 수 있는 생체 분자 진단 플랫폼을 개발하였다. 우선 테라헤르츠 대역에서 우수한 흡수율을 갖는 아미노산을 특정한 후, 해당 신호를 증폭할 테라헤르츠 메타물질을 개발했다. 그리고 테라헤르츠 신호 변화를 면밀하게 관찰하기 위하여 메타물질 표면에 시료를 균일하게 분산시킨 후 시료의 광학 상숫값을 분석함으로써 수 분 이내로 단위체의 검출 및 전하량, 극성, 소수성 지표와 같은 시료 특성 및 양을 추론할 수 있었다. 또한, 아미노산 단위의 변화를 감지하여 유사한 구조를 갖는 변이 바이러스들을 특정하는데도 활용할 수 있었다. KIST 서민아 박사는 “향후 발생할 전염병과 그 변이들을 추적하는 진단 기술 개발에 테라헤르츠 분석법이 적용 가능할 것으로 전망 한다”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 중견연구자지원사업과 글로벌프론티어사업 및 KIST 주요사업으로 수행되었으며, 연구결과는 분석화학 분야 상위 국제 학술지인 ‘Biosensors and Bioelectronics’ (IF: 10.618, JCR 분야 상위 2.87%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Detection and discrimination of SARS-CoV-2 spike protein-derived peptides using THz metamaterials - (공동제1저자) 한국과학기술연구원 이수현 박사후연구원 - (공동제1저자) 한국과학기술연구원 이연경 학생연구원(박사과정) - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 송현석 선임연구원 - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 & 고려대학교 KU-KIST 융합대학원 서민아 책임연구원 그림 설명 [그림1] 테라헤르츠 메타물질을 이용한 SARS-CoV-2 단위체 검출 및 아미노산 단위 분석 고민감도 메타물질을 적용하여 SARS-CoV-2의 스파이크 단백질 내 수용체 결합 영역에 있는 핵심 단위체를 검출함. 표면처리기법과 건조방식의 최적화로 핵심 단위체를 나노갭에 균일하게 분산시켜 유사한 아미노산 배열을 갖는 SARS-CoV의 핵심 단위체로부터 구별함.

- 유사 구조를 갖는 바이러스를 비표지식으로 구별 가능한 분석 기술 - 코로나-19와 같은 유행성 전염병과 파생된 변종 검출 및 특정 가능 현재 일반적으로 활용되고 있는 SARS-CoV-2 검출법으로는 PCR검사와 신속항원검사가 있다. PCR검사는 정확성이 높으나 4시간 이상의 긴 검사시간이 소요되고, 신속항원검사는 검출시간이 20분 내로 짧지만 비슷한 단백질 구조를 갖는 시료들을 구별하기 어려워 정확도가 낮다는 한계가 있다. SARS-CoV-2가 포함된 베타코로나바이러스 속(genus)의 바이러스들은 82% 이상의 유사한 아미노산 배열을 보유하고 있어 이를 신속하게 검출할 진단 기술의 개발이 시급하다. 테라헤르츠 전자기파는 주파수 대역이 매우 넓어 생체분자의 고유 진동에 민감한 분광법에 활용할 경우 DNA, 아미노산, 단위체와 같은 생체시료들의 미세한 고유 정보 및 차이점까지 해석이 가능한 특성을 가진다. 그러나 테라헤르츠파는 극미량 존재하는 바이오 시료와의 낮은 상호작용 확률, 신호 증폭 기술의 부재 등의 측정 환경적 어려움으로 인하여 미량의 생체 내 시료를 직접 검출하기에 많은 어려움이 있었다. 연구진은 이를 극복하기 위하여 전자기파의 특정 대역 신호를 증폭시키는 메타물질을 이용하여 시료의 고유 정보가 반영된 테라헤르츠 광신호를 미량에서도 민감하게 측정할 수 있는 생체 분자 진단 플랫폼을 개발하였다. 우선 테라헤르츠 대역에서 우수한 흡수율을 갖는 아미노산을 특정한 후, 해당 신호를 증폭할 테라헤르츠 메타물질을 개발했다. 그리고 테라헤르츠 신호 변화를 면밀하게 관찰하기 위하여 메타물질 표면에 시료를 균일하게 분산시킨 후 시료의 광학 상숫값을 분석함으로써 수 분 이내로 단위체의 검출 및 전하량, 극성, 소수성 지표와 같은 시료 특성 및 양을 추론할 수 있었다. 또한, 아미노산 단위의 변화를 감지하여 유사한 구조를 갖는 변이 바이러스들을 특정하는데도 활용할 수 있었다. KIST 서민아 박사는 “향후 발생할 전염병과 그 변이들을 추적하는 진단 기술 개발에 테라헤르츠 분석법이 적용 가능할 것으로 전망 한다”고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 중견연구자지원사업과 글로벌프론티어사업 및 KIST 주요사업으로 수행되었으며, 연구결과는 분석화학 분야 상위 국제 학술지인 ‘Biosensors and Bioelectronics’ (IF: 10.618, JCR 분야 상위 2.87%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Detection and discrimination of SARS-CoV-2 spike protein-derived peptides using THz metamaterials - (공동제1저자) 한국과학기술연구원 이수현 박사후연구원 - (공동제1저자) 한국과학기술연구원 이연경 학생연구원(박사과정) - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 송현석 선임연구원 - (공동교신저자) 한국과학기술연구원 & 고려대학교 KU-KIST 융합대학원 서민아 책임연구원 그림 설명 [그림1] 테라헤르츠 메타물질을 이용한 SARS-CoV-2 단위체 검출 및 아미노산 단위 분석 고민감도 메타물질을 적용하여 SARS-CoV-2의 스파이크 단백질 내 수용체 결합 영역에 있는 핵심 단위체를 검출함. 표면처리기법과 건조방식의 최적화로 핵심 단위체를 나노갭에 균일하게 분산시켜 유사한 아미노산 배열을 갖는 SARS-CoV의 핵심 단위체로부터 구별함.

- OLED 구성물질을 비접촉·비파괴·실시간 검사 가능성 - OLED 디스플레이 불량 검사로 테라헤르츠파의 새로운 응용 분야 개척 빛과 전파의 중간영역에 존재하며 1초에 1조 번 진동하는 ‘테라헤르츠파’는 직진성과 침투성을 가지면서도 에너지가 낮아 물질을 파괴하지 않고 인체에 무해한 성질을 가진다. 그래서 테라헤르츠파는 ‘꿈의 주파수’라 불리며 의료, 산업, 국방 등 많은 분야에서 사용되고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 전영민 박사(센서시스템연구센터), 서민아 박사(센서시스템연구센터, KU-KIST 융합대학원) 연구팀이 고려대학교 주병권 교수(전기전자공학부) 연구팀과 공동으로 테라헤르츠파 분광기술을 이용하여 OLED 구성물질의 투과 특성을 실시간·비파괴로 분석할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 백라이트가 필요한 LCD와 달리 유기발광다이오드(OLED)는 스스로 발광하는 성질이 있어 전력소모가 적고, 디스플레이의 박막화 및 경량화가 가능하다. 또한 유연성이 있어 접거나 돌돌 마는 형태 등으로 활용할 수 있는 장점이 있으나 제조원가가 비싸다는 단점이 있다. 제조 중간단계에서 결함을 찾아 수리하여 수율을 높인다면 OLED 디스플레이의 가격 경쟁력을 높일 수 있는데, 이를 위해서는 OLED 디스플레이를 비접촉·비파괴·실시간으로 검사할 수 있어야 한다. 전통적인 전기검사법은 OLED 디스플레이에 전극을 붙여야 하므로 시간이 걸리고, 전극을 부착할 때 OLED 디스플레이가 파괴되어 재사용할 수 없다. 전기검사법의 한계를 극복하기 위한 형광검사법은 자외선을 조사하여 OLED 물질에서 나오는 형광을 측정하는데, 비접촉이기는 하지만 자외선을 조사한 곳의 OLED 물질이 일부 파괴되어 특성이 변한다는 사실이 밝혀졌다. 본 연구에서는 OLED 구성물질인 mCBP, mCP, DPEPO에 인위적으로 결함을 주기 위해 5시간 동안 자외선을 조사해가면서 테라헤르츠파 주파수에 따른 OLED 물질별 흡수율을 측정하여 최적화된 신호를 1.1 THz에서 얻을 수 있음을 확인하였다. 또한 테라헤르츠파의 투과율 변화를 통해 감쇠시간을 구함으로써 OLED 물질별 성능저하(결함)의 정도를 실시간·비파괴로 측정하는 데 성공하였다. 이와 더불어 보다 국소한 부위의 OLED 물질 특성 변화를 보다 고감도로 검출하기 위해 테라헤르츠파의 공명 주파수 대역(1.0 THz)에 맞춰 나노 슬롯 구조 (폭 500 nm, 길이 60 μm)의 메타물질 센싱 칩을 제작하였다. 이 칩에 테라헤르츠파를 집속시킨 결과 석영 기판을 이용했을 때와 비교해 mCBP는 53%, mCP는 43%, DPEPO는 31%만큼 향상된 투과율 변화를 나타냈다. KIST 전영민 박사는 “본 연구는 고려대의 OLED 연구경험에 KIST의 테라헤르츠파 분광 기술을 접목하여 OLED 비파괴 검사의 가능성을 제시했다는 점에서 그 의미를 찾을 수 있다”고 밝히면서 “테라헤르츠파의 응용영역을 OLED 디스플레이 결함 검사라는 새로운 분야로 확장할 것”으로 기대했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 KIST 미래원천미래융합기술개발사업, KU-KIST 사업, 한국연구재단 글로벌프론티어사업 및 BK21사업, 범부처 의료기기사업으로 수행되었으며, 연구결과는 재료과학분야의 국제학술지 ‘Applied Surface Science’ (IF:6.707, JCR 상위 2.381%)에 게재되었다. * (논문명) Sensitive non-destructive real-time monitoring of blue OLED materials on extreme surface using terahertz near-field enhancement - (제 1저자) 한국과학기술연구원/고려대학교 정영곤 학생연구원 - (제 1저자) 금오공과대학교 이상훈 교수 - (교신저자) 고려대학교 주병권 교수 - (교신저자) 한국과학기술연구원 서민아 책임연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 전영민 책임연구원 그림 설명 [그림 1] 성능저하가 잘 일어나는 OLED 청색발광물질 mCBP가 광분해에 의해 파괴되는 과정을 나노슬롯 메타물질 센싱칩을 이용한 테라헤르츠파 분광기술로 측정하는 도식도 [그림 2] 테라헤르츠파 투과율 측정용 분광장치 (좌) 와 이를 이용하여 측정한 OLED 물질의 성능저하(자외선 조사에 의한)를 나타내는 투과율 변화 그래프 (우) [그림 3] 일반 Quartz기판 및 Nano-slot 메타 센싱칩을 이용한 경우의 감쇠시간 측정 그래프. (시료두께 각각 150 nm (좌) 와 50 nm (우))

- OLED 구성물질을 비접촉·비파괴·실시간 검사 가능성 - OLED 디스플레이 불량 검사로 테라헤르츠파의 새로운 응용 분야 개척 빛과 전파의 중간영역에 존재하며 1초에 1조 번 진동하는 ‘테라헤르츠파’는 직진성과 침투성을 가지면서도 에너지가 낮아 물질을 파괴하지 않고 인체에 무해한 성질을 가진다. 그래서 테라헤르츠파는 ‘꿈의 주파수’라 불리며 의료, 산업, 국방 등 많은 분야에서 사용되고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 전영민 박사(센서시스템연구센터), 서민아 박사(센서시스템연구센터, KU-KIST 융합대학원) 연구팀이 고려대학교 주병권 교수(전기전자공학부) 연구팀과 공동으로 테라헤르츠파 분광기술을 이용하여 OLED 구성물질의 투과 특성을 실시간·비파괴로 분석할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 백라이트가 필요한 LCD와 달리 유기발광다이오드(OLED)는 스스로 발광하는 성질이 있어 전력소모가 적고, 디스플레이의 박막화 및 경량화가 가능하다. 또한 유연성이 있어 접거나 돌돌 마는 형태 등으로 활용할 수 있는 장점이 있으나 제조원가가 비싸다는 단점이 있다. 제조 중간단계에서 결함을 찾아 수리하여 수율을 높인다면 OLED 디스플레이의 가격 경쟁력을 높일 수 있는데, 이를 위해서는 OLED 디스플레이를 비접촉·비파괴·실시간으로 검사할 수 있어야 한다. 전통적인 전기검사법은 OLED 디스플레이에 전극을 붙여야 하므로 시간이 걸리고, 전극을 부착할 때 OLED 디스플레이가 파괴되어 재사용할 수 없다. 전기검사법의 한계를 극복하기 위한 형광검사법은 자외선을 조사하여 OLED 물질에서 나오는 형광을 측정하는데, 비접촉이기는 하지만 자외선을 조사한 곳의 OLED 물질이 일부 파괴되어 특성이 변한다는 사실이 밝혀졌다. 본 연구에서는 OLED 구성물질인 mCBP, mCP, DPEPO에 인위적으로 결함을 주기 위해 5시간 동안 자외선을 조사해가면서 테라헤르츠파 주파수에 따른 OLED 물질별 흡수율을 측정하여 최적화된 신호를 1.1 THz에서 얻을 수 있음을 확인하였다. 또한 테라헤르츠파의 투과율 변화를 통해 감쇠시간을 구함으로써 OLED 물질별 성능저하(결함)의 정도를 실시간·비파괴로 측정하는 데 성공하였다. 이와 더불어 보다 국소한 부위의 OLED 물질 특성 변화를 보다 고감도로 검출하기 위해 테라헤르츠파의 공명 주파수 대역(1.0 THz)에 맞춰 나노 슬롯 구조 (폭 500 nm, 길이 60 μm)의 메타물질 센싱 칩을 제작하였다. 이 칩에 테라헤르츠파를 집속시킨 결과 석영 기판을 이용했을 때와 비교해 mCBP는 53%, mCP는 43%, DPEPO는 31%만큼 향상된 투과율 변화를 나타냈다. KIST 전영민 박사는 “본 연구는 고려대의 OLED 연구경험에 KIST의 테라헤르츠파 분광 기술을 접목하여 OLED 비파괴 검사의 가능성을 제시했다는 점에서 그 의미를 찾을 수 있다”고 밝히면서 “테라헤르츠파의 응용영역을 OLED 디스플레이 결함 검사라는 새로운 분야로 확장할 것”으로 기대했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 KIST 미래원천미래융합기술개발사업, KU-KIST 사업, 한국연구재단 글로벌프론티어사업 및 BK21사업, 범부처 의료기기사업으로 수행되었으며, 연구결과는 재료과학분야의 국제학술지 ‘Applied Surface Science’ (IF:6.707, JCR 상위 2.381%)에 게재되었다. * (논문명) Sensitive non-destructive real-time monitoring of blue OLED materials on extreme surface using terahertz near-field enhancement - (제 1저자) 한국과학기술연구원/고려대학교 정영곤 학생연구원 - (제 1저자) 금오공과대학교 이상훈 교수 - (교신저자) 고려대학교 주병권 교수 - (교신저자) 한국과학기술연구원 서민아 책임연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 전영민 책임연구원 그림 설명 [그림 1] 성능저하가 잘 일어나는 OLED 청색발광물질 mCBP가 광분해에 의해 파괴되는 과정을 나노슬롯 메타물질 센싱칩을 이용한 테라헤르츠파 분광기술로 측정하는 도식도 [그림 2] 테라헤르츠파 투과율 측정용 분광장치 (좌) 와 이를 이용하여 측정한 OLED 물질의 성능저하(자외선 조사에 의한)를 나타내는 투과율 변화 그래프 (우) [그림 3] 일반 Quartz기판 및 Nano-slot 메타 센싱칩을 이용한 경우의 감쇠시간 측정 그래프. (시료두께 각각 150 nm (좌) 와 50 nm (우))

- OLED 구성물질을 비접촉·비파괴·실시간 검사 가능성 - OLED 디스플레이 불량 검사로 테라헤르츠파의 새로운 응용 분야 개척 빛과 전파의 중간영역에 존재하며 1초에 1조 번 진동하는 ‘테라헤르츠파’는 직진성과 침투성을 가지면서도 에너지가 낮아 물질을 파괴하지 않고 인체에 무해한 성질을 가진다. 그래서 테라헤르츠파는 ‘꿈의 주파수’라 불리며 의료, 산업, 국방 등 많은 분야에서 사용되고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 전영민 박사(센서시스템연구센터), 서민아 박사(센서시스템연구센터, KU-KIST 융합대학원) 연구팀이 고려대학교 주병권 교수(전기전자공학부) 연구팀과 공동으로 테라헤르츠파 분광기술을 이용하여 OLED 구성물질의 투과 특성을 실시간·비파괴로 분석할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 백라이트가 필요한 LCD와 달리 유기발광다이오드(OLED)는 스스로 발광하는 성질이 있어 전력소모가 적고, 디스플레이의 박막화 및 경량화가 가능하다. 또한 유연성이 있어 접거나 돌돌 마는 형태 등으로 활용할 수 있는 장점이 있으나 제조원가가 비싸다는 단점이 있다. 제조 중간단계에서 결함을 찾아 수리하여 수율을 높인다면 OLED 디스플레이의 가격 경쟁력을 높일 수 있는데, 이를 위해서는 OLED 디스플레이를 비접촉·비파괴·실시간으로 검사할 수 있어야 한다. 전통적인 전기검사법은 OLED 디스플레이에 전극을 붙여야 하므로 시간이 걸리고, 전극을 부착할 때 OLED 디스플레이가 파괴되어 재사용할 수 없다. 전기검사법의 한계를 극복하기 위한 형광검사법은 자외선을 조사하여 OLED 물질에서 나오는 형광을 측정하는데, 비접촉이기는 하지만 자외선을 조사한 곳의 OLED 물질이 일부 파괴되어 특성이 변한다는 사실이 밝혀졌다. 본 연구에서는 OLED 구성물질인 mCBP, mCP, DPEPO에 인위적으로 결함을 주기 위해 5시간 동안 자외선을 조사해가면서 테라헤르츠파 주파수에 따른 OLED 물질별 흡수율을 측정하여 최적화된 신호를 1.1 THz에서 얻을 수 있음을 확인하였다. 또한 테라헤르츠파의 투과율 변화를 통해 감쇠시간을 구함으로써 OLED 물질별 성능저하(결함)의 정도를 실시간·비파괴로 측정하는 데 성공하였다. 이와 더불어 보다 국소한 부위의 OLED 물질 특성 변화를 보다 고감도로 검출하기 위해 테라헤르츠파의 공명 주파수 대역(1.0 THz)에 맞춰 나노 슬롯 구조 (폭 500 nm, 길이 60 μm)의 메타물질 센싱 칩을 제작하였다. 이 칩에 테라헤르츠파를 집속시킨 결과 석영 기판을 이용했을 때와 비교해 mCBP는 53%, mCP는 43%, DPEPO는 31%만큼 향상된 투과율 변화를 나타냈다. KIST 전영민 박사는 “본 연구는 고려대의 OLED 연구경험에 KIST의 테라헤르츠파 분광 기술을 접목하여 OLED 비파괴 검사의 가능성을 제시했다는 점에서 그 의미를 찾을 수 있다”고 밝히면서 “테라헤르츠파의 응용영역을 OLED 디스플레이 결함 검사라는 새로운 분야로 확장할 것”으로 기대했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 KIST 미래원천미래융합기술개발사업, KU-KIST 사업, 한국연구재단 글로벌프론티어사업 및 BK21사업, 범부처 의료기기사업으로 수행되었으며, 연구결과는 재료과학분야의 국제학술지 ‘Applied Surface Science’ (IF:6.707, JCR 상위 2.381%)에 게재되었다. * (논문명) Sensitive non-destructive real-time monitoring of blue OLED materials on extreme surface using terahertz near-field enhancement - (제 1저자) 한국과학기술연구원/고려대학교 정영곤 학생연구원 - (제 1저자) 금오공과대학교 이상훈 교수 - (교신저자) 고려대학교 주병권 교수 - (교신저자) 한국과학기술연구원 서민아 책임연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 전영민 책임연구원 그림 설명 [그림 1] 성능저하가 잘 일어나는 OLED 청색발광물질 mCBP가 광분해에 의해 파괴되는 과정을 나노슬롯 메타물질 센싱칩을 이용한 테라헤르츠파 분광기술로 측정하는 도식도 [그림 2] 테라헤르츠파 투과율 측정용 분광장치 (좌) 와 이를 이용하여 측정한 OLED 물질의 성능저하(자외선 조사에 의한)를 나타내는 투과율 변화 그래프 (우) [그림 3] 일반 Quartz기판 및 Nano-slot 메타 센싱칩을 이용한 경우의 감쇠시간 측정 그래프. (시료두께 각각 150 nm (좌) 와 50 nm (우))

- OLED 구성물질을 비접촉·비파괴·실시간 검사 가능성 - OLED 디스플레이 불량 검사로 테라헤르츠파의 새로운 응용 분야 개척 빛과 전파의 중간영역에 존재하며 1초에 1조 번 진동하는 ‘테라헤르츠파’는 직진성과 침투성을 가지면서도 에너지가 낮아 물질을 파괴하지 않고 인체에 무해한 성질을 가진다. 그래서 테라헤르츠파는 ‘꿈의 주파수’라 불리며 의료, 산업, 국방 등 많은 분야에서 사용되고 있다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 전영민 박사(센서시스템연구센터), 서민아 박사(센서시스템연구센터, KU-KIST 융합대학원) 연구팀이 고려대학교 주병권 교수(전기전자공학부) 연구팀과 공동으로 테라헤르츠파 분광기술을 이용하여 OLED 구성물질의 투과 특성을 실시간·비파괴로 분석할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 백라이트가 필요한 LCD와 달리 유기발광다이오드(OLED)는 스스로 발광하는 성질이 있어 전력소모가 적고, 디스플레이의 박막화 및 경량화가 가능하다. 또한 유연성이 있어 접거나 돌돌 마는 형태 등으로 활용할 수 있는 장점이 있으나 제조원가가 비싸다는 단점이 있다. 제조 중간단계에서 결함을 찾아 수리하여 수율을 높인다면 OLED 디스플레이의 가격 경쟁력을 높일 수 있는데, 이를 위해서는 OLED 디스플레이를 비접촉·비파괴·실시간으로 검사할 수 있어야 한다. 전통적인 전기검사법은 OLED 디스플레이에 전극을 붙여야 하므로 시간이 걸리고, 전극을 부착할 때 OLED 디스플레이가 파괴되어 재사용할 수 없다. 전기검사법의 한계를 극복하기 위한 형광검사법은 자외선을 조사하여 OLED 물질에서 나오는 형광을 측정하는데, 비접촉이기는 하지만 자외선을 조사한 곳의 OLED 물질이 일부 파괴되어 특성이 변한다는 사실이 밝혀졌다. 본 연구에서는 OLED 구성물질인 mCBP, mCP, DPEPO에 인위적으로 결함을 주기 위해 5시간 동안 자외선을 조사해가면서 테라헤르츠파 주파수에 따른 OLED 물질별 흡수율을 측정하여 최적화된 신호를 1.1 THz에서 얻을 수 있음을 확인하였다. 또한 테라헤르츠파의 투과율 변화를 통해 감쇠시간을 구함으로써 OLED 물질별 성능저하(결함)의 정도를 실시간·비파괴로 측정하는 데 성공하였다. 이와 더불어 보다 국소한 부위의 OLED 물질 특성 변화를 보다 고감도로 검출하기 위해 테라헤르츠파의 공명 주파수 대역(1.0 THz)에 맞춰 나노 슬롯 구조 (폭 500 nm, 길이 60 μm)의 메타물질 센싱 칩을 제작하였다. 이 칩에 테라헤르츠파를 집속시킨 결과 석영 기판을 이용했을 때와 비교해 mCBP는 53%, mCP는 43%, DPEPO는 31%만큼 향상된 투과율 변화를 나타냈다. KIST 전영민 박사는 “본 연구는 고려대의 OLED 연구경험에 KIST의 테라헤르츠파 분광 기술을 접목하여 OLED 비파괴 검사의 가능성을 제시했다는 점에서 그 의미를 찾을 수 있다”고 밝히면서 “테라헤르츠파의 응용영역을 OLED 디스플레이 결함 검사라는 새로운 분야로 확장할 것”으로 기대했다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙) 지원으로 KIST 미래원천미래융합기술개발사업, KU-KIST 사업, 한국연구재단 글로벌프론티어사업 및 BK21사업, 범부처 의료기기사업으로 수행되었으며, 연구결과는 재료과학분야의 국제학술지 ‘Applied Surface Science’ (IF:6.707, JCR 상위 2.381%)에 게재되었다. * (논문명) Sensitive non-destructive real-time monitoring of blue OLED materials on extreme surface using terahertz near-field enhancement - (제 1저자) 한국과학기술연구원/고려대학교 정영곤 학생연구원 - (제 1저자) 금오공과대학교 이상훈 교수 - (교신저자) 고려대학교 주병권 교수 - (교신저자) 한국과학기술연구원 서민아 책임연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 전영민 책임연구원 그림 설명 [그림 1] 성능저하가 잘 일어나는 OLED 청색발광물질 mCBP가 광분해에 의해 파괴되는 과정을 나노슬롯 메타물질 센싱칩을 이용한 테라헤르츠파 분광기술로 측정하는 도식도 [그림 2] 테라헤르츠파 투과율 측정용 분광장치 (좌) 와 이를 이용하여 측정한 OLED 물질의 성능저하(자외선 조사에 의한)를 나타내는 투과율 변화 그래프 (우) [그림 3] 일반 Quartz기판 및 Nano-slot 메타 센싱칩을 이용한 경우의 감쇠시간 측정 그래프. (시료두께 각각 150 nm (좌) 와 50 nm (우))